This Friday, 28.2 at 12, Paul Bangura will defend his PhD thesis “Links between large-effect life-history loci and behavior in juvenile Atlantic salmon”. The electronic version of the thesis can be viewed at https://helda.helsinki.fi/items/d6ab37b9-1ce5-41bc-add9-9b711c419bb5
Perinnöllisen muuntelun, käyttäytymisen ja elinkierron piirteiden, kuten sukukypsyysiän, välisten yhteyksien ymmärtäminen on tärkeä tutkimuskohde biologiassa. Käyttäytyminen, kuten aggressiivisuus, rohkeus ja uteliaisuus, on eloonjäämisen ja resurssien hankkimisen kannalta ratkaisevan tärkeää, ja voi vaikuttaa merkittävästi sukukypsymisikään ja kelpoisuuteen. Viimeaikaiset edistysaskeleet genomiikassa ovat mahdollistaneet sen, että perimän alueiden eli lokusten, kuten vgll3 ja six6, ja sukukypsyysiän välillä on havaittu merkittäviä yhteyksiä merilohella (Salmo salar). Ennen väitöskirjatutkimustani lokusten mahdollisia vaikutuksia keskeisiin käyttäytymisominaisuuksiin ei tunnettu. Tässä väitöskirjassa tutkin vgll3- ja six6-lokusten genotyyppien ja käyttäytymisen välistä yhteyttä lohen poikasilla keskittyen piirteisiin, jotka liittyvät selviytymiseen ja kelpoisuuteen. Molempien lokusten kohdalla E ja L viittaavat alleeleihin, jotka liittyvät varhaiseen ja myöhäiseen kypsymiseen. Tutkin vaikuttavatko nämä lokukset aggressiivisuuteen, rohkeuteen ja uteliaisuuteen. Näin selvitin geneettisiä mekanismeja, jotka ovat käyttäytymisen kautta välittyvien elinkiertostrategioiden taustalla. Kontrolloiduissa olosuhteissa kasvatettuja nuoria merilohia, joiden vgll3- ja six6-genotyypit tunnettiin, tarkkailtiin kokeissa, joissa arvioitiin miten geneettinen vaihtelu näissä lokuksissa vaikuttaa käyttäytymiseen, mikä kertoo myös epäsuoraan käyttäytymisen merkityksestä kelpoisuudelle sekä sukukypsyysiän määräytymiselle. Ensin analysoimme aggressiivisuutta eri vgll3-genotyyppejä omaavien nuorten yksilöiden välillä ja havaitsimme, että vgll3*LL-yksilöiden aggressiivisuus oli huomattavasti suurempaa kuin vgll3*EE-yksilöiden. Aggressio on ratkaisevan tärkeää resursseista käytävässä kilpailussa, missä korkea aggressio voi edistää kasvua ja dominanssia, mikä lopulta vaikuttaa sukukypsymiseen, ikään ja kelpoisuuteen. Vastoin ennusteitamme aggressiivisuus ja proaktiivinen käyttäytyminen lisääntyivät kuitenkin vgll3*LL- eikä vgll3*EE-kaloilla. Tämä saattaa aiheuttaa vgll3*LL-yksilöiden kypsymisen viivästymisen suuremman energiankulutuksen vuoksi. Toiseksi rohkeutta ja uteliaisuutta arvioitiin uudenlaisen ympäristön ja esineiden testeillä, jotka paljastivat, että vastoin alkuperäisiä ennusteitamme vgll3*LL-yksilöt käyttäytyivät rohkeammin ja uteliaammin kuin vgll3*EE-yksilöt. Näillä proaktiivisilla käyttäytymismalleilla on todennäköisesti energeettisiä kustannuksia, mikä tukee käsitystä siitä, että vgll3*LL-yksilöiden viivästynyt kypsyminen voi olla seurausta lisääntyneestä energiankulutuksesta varhaisessa elämän vaiheessa. Vaikka six6-lokuksella ei ollut vahvaa suoraa yhteyttä käyttäytymiseen, merkittävät käyttäytymiserot sukupuolten välillä ja erilaisissa ympäristöolosuhteissa (rehun rajoittaminen) korostavat sekä geneettisten että ekologisten tekijöiden monitahoista roolia kelpoisuuteen liittyvien ominaisuuksien muokkaamisessa. Kaiken kaikkiaan tässä tutkielmassa havaittiin useita käyttäytymisen ja merkittävien elinkiertolokusten välisiä yhteyksiä, jotka korostavat näiden lokusten laajoja vaikutuksia erilaisiin ilmiasun ominaisuuksiin. Tämän tutkielman tulokset korostavat käyttäytymis- ja genetiikkatutkimuksen yhdistämisen arvoa osoittamalla, miten genomitutkimusmenetelmät voivat paljastaa käyttäytymisen monimuotoisuuden perustan ja parantaa ymmärrystä lohen elinkierron monimuotoisuuteen vaikuttavista ekologisista ja evolutiivisista tekijöistä.
The public examination will take place in the Ilves lecture room at Lammi Biological Station, Pääjärventie 320, Lammi, Finland.
Associate Professor Marie-Jeanne Perrot-Minnot, Université de Bourgogne, France, will serve as the opponent.
Welcome!